响应形变液晶高分子的取向方法和功能开发

范扬扬; 吕久安

doi:10.37188/CJLCD.2022-0099

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响应形变液晶高分子的取向方法和功能开发

智能液晶材料 | 更新时间：2023-03-15

- 响应形变液晶高分子的取向方法和功能开发
- Alignment methods and function development of deformable liquid crystal polymers
- 液晶与显示 2023年38卷第1期页码：60-76
- 作者机构：
  
  1.西湖大学工学院，浙江杭州 310024
- 作者简介：
  
  [ "范扬扬（1995—），男，安徽阜阳人，博士研究生，2019年于天津大学获得学士学位，主要从事刺激响应液晶高分子方面的研究。E-mail：fanyangyang@westlake.edu.cn" ]
  [ "吕久安（1982—），男，河南焦作人，博士，特聘研究员，2016年于复旦大学获得博士学位，主要从事智能形变高分子材料及其功能器件方面的研究。E-mail：lvjiuan@westlake.edu.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51873197)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0099
  中图分类号：
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范扬扬, 吕久安. 响应形变液晶高分子的取向方法和功能开发[J]. 液晶与显示, 2023,38(1):60-76.

FAN Yang-yang, LÜ Jiu-an. Alignment methods and function development of deformable liquid crystal polymers[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2023,38(1):60-76.
范扬扬, 吕久安. 响应形变液晶高分子的取向方法和功能开发[J]. 液晶与显示, 2023,38(1):60-76. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0099.

FAN Yang-yang, LÜ Jiu-an. Alignment methods and function development of deformable liquid crystal polymers[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2023,38(1):60-76. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0099.

摘要

液晶高分子是同时具有液晶各向异性和高分子力学特性的功能高分子。在液晶高分子中引入具有光化学异构化或者光热响应的结构单元，可以使其在光或者热刺激下发生相转变，引发宏观形状变化。通过一步或两步的取向方法可以对液晶高分子中液晶基元的取向方向进行调控，实现材料的变形编程。液晶高分子形态上的变化在仿生软机器人、微流控、柔性执行器、结构色和防伪等领域有潜在的应用价值。本文介绍了液晶高分子主要的取向技术和开发出的基于形状变化的器件功能，并展望了液晶高分子形变材料在高新科技领域的应用前景。

Abstract

Liquid crystal polymers （LCPs） are functional polymers that have both the orientational order of liquid crystal and mechanical properties of polymers. The introduction of structural units with photochemical isomerization or photothermal response into liquid crystal polymers can make them undergo phase transition under light or thermal stimulation， inducing macroscopic deformation. After LCPs are oriented by one-step or two-step alignment methods， the alignment of the LCPs can be programmed. Shape changing of LCPs has potential applications in the fields of biomimetic soft robots， microfluidics， soft actuators， structural color and anti-counterfeiting. This review introduces the major orientation techniques for liquid crystal polymers and developed shape-change-based functions， and finally， an outlook of LCPs in future technological applications is proposed.

关键词

液晶高分子执行器微流控智能材料

Keywords

liquid crystal polymersactuatorsmicrofluidicssmart materials

references

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